Ciclo celular e Núcleo - semana

Prévia do material em texto

Núcleo 
O núcleo está presente em todas as células eucariontes, neste local há o DNA ou o
material genético, que será transcrito e fornecer as instruções, em forma de código para a
produção das proteínas e enzimas de uma célula. Assim o núcleo é considerado o centro
regulador do metabolismo e da atividade celular.
O núcleo apresenta quatro componentes principais: carioteca, cromatina, nucléolo e
nucleoplasma (cariolinfa).
 
A carioteca ou o envelope nuclear ou envoltório nuclear é formado por duas
membranas lipoproteicas (ou seja, formada de lipídios e proteínas), em alguns pontos as
duas membranas se fundem e formam poros, onde ocorrem as trocas de substâncias entre
o núcleo e o citoplasma. A envelope nuclear externo tem continuidade com a membrana do
retículo endoplasmático. Já o envelope nuclear interno é revestido internamente de
filamentos intermediários que formam a lâmina nuclear, o qual dá suporte e forma à
carioteca.
A cromatina é o DNA associado a proteínas, assim como uma linha enrolada em um
carretel, o DNA da célula é enrolado e empacotado em proteínas denominadas histonas
formando o nucleossomo. A cromatina apresenta dois estados a heterocromatina, que é o
DNA mais condensado, ou seja, mais enrolado. Já a eucromatina é o DNA menos
empacotado, ou seja, menos enrolado. 
Além da diferença na compactação, a eucromatina e a heterocromatina se
diferenciam também por sua atividade, os pontos de eucromatina, são regiões mais ativas
da célula, em que o material genético está sendo codificado em RNA mensageiro (RNAm) e
irá se acoplar aos ribossomos e sintetizar as proteínas. Já na heterocromatina são os locais
inativos de menos ou nenhuma transcrição.
 
* A imagem acima é de um microscópio eletrônico, na imagem acima o
núcleo foi fatiado, e o que vemos é um pedaço dele, as regiões mais escuras nas
bordas são a heterocromatina e as regiões da mais claras são a eucromatina. 
O nucléolo é uma estrutura arredondada, presente dentro do núcleo, formada pela
aglomeração de ribossomos em processo de formação. À medida em que os ribossomos
amadurecem saem do núcleo em direção ao citoplasma.
O Nucleoplasma ou cariolinfa é a solução que envolve toda a cromatina e nucléolo,
nela estão íons, ATP ,nucleotídeos e enzimas.
Cromossomos 
Durante a divisão celular a cromatina se condensa formando os cromossomos, que
são o maior grau de condensação da cromatina. As células eucariontes possuem vários
cromossomos variando de espécie para espécie. Na espécie humana todas as células
menos os gametas possuem 46 cromossomos.
O cromossomo possui um aspecto de bastão com um aperto ou estrangulamento. A
região em que o cromossomo está estrangulado se denomina centrômero, nesta região há
um “disco de proteínas”, que se denomina cinetócoro, o qual é a estrutura que se liga aos
microtúbulos na divisão celular. Antes da divisão celular os cromossomos são duplicados,
assim a cópia unida a um cromossomo é denominada de cromátides-irmãs.
Quando um espermatozóide se funde ao óvulo, seus dois conjuntos de
cromossomos se unem e formam um zigoto. O embrião que se forma possui 46
cromossomos, em que 23 cromossomos são de origem paterna e 23 são de origem
materna, esses cromossomos são denominados homólogos. 
O cariótipo é o conjunto de todos os cromossomos de uma espécie, podemos dividir
em dois tipos os cromossomos autossômicos, que são 22 pares de cromossomos
encontrados tanto em homens e mulheres, e os cromossomos de sexuais, que em homens
são os cromossomo X e Y e nas mulheres os cromossomos X e X. As células que possuem
um par de cromossomos homólogos são as células diplóides ou 2n, a primeira célula do
nosso corpo e todas as demais que descendem dela são diploides. As células que possuem
apenas um lote de cromossomos são denominadas haplóides ou n, as células germinativas,
que são os espermatozóides nos homens e os óvulos nas mulheres são haplóides. Na
imagem abaixo está mostrado os 22 pares de cromossomos autossômicos humanos e os 2
pares de cromossomos sexuais neste caso um homem com os cromossomos X e Y.
 
Ciclo celular 
Uma das bases da teoria celular diz que toda célula vem de outra célula, através do
processo de divisão celular. A todo momento células das unhas e dos cabelos estão
crescendo graças ao processo de divisão celular, que ocorre nas suas bases, da mesma
forma, as células da medula óssea se dividem dando origem às células sanguíneas como
os glóbulos brancos e glóbulos vermelhos.
Uma célula se divide ao executar uma sequência organizada de eventos em que ela
duplica seu conteúdo e então forma duas células filhas geneticamente iguais à célula
original. A divisão celular faz parte do ciclo celular, que se inicia com a origem da célula, a
partir da divisão de uma célula pré-existente e termina quando ela se divide em duas
células-filhas. 
O ciclo celular pode ser dividido em duas fases que são: a) Interfase: é o período
entre duas divisões celulares, em que a célula se prepara para a divisão; b) Mitose ou Fase
M: é o momento de divisão celular, em que ocorre a formação de duas células filhas.
Intérfase 
 A intérfase representa em torno de 95% do tempo de vida de uma célula, há células
em constante interfase como as células nervosas. Na intérfase o DNA está desnovelado e
se apresenta em estado de cromatina. A interfase pode ser dividida em três fases: 
● Fase G1: A fase que antecede a duplicação de DNA e divisão de organelas 
● Fase S: Momento em que o DNA é duplicado e o centrossomo e centríolos são
duplicados.
● Fase G2: Momento em que a célula se prepara para iniciar a divisão celular.
* Tanto G1 como G2, derivam da palavra inglesa gap, que significa intervalo e a Fase S,
deriva da palavra em inglês synthesis, que significa síntese neste caso de DNA.
Mitose ou Fase M
A mitose é a divisão celular propriamente dita, ocorrendo em todas células, menos
nas células germinativas, que realizam a meiose. Nas células unicelulares como
protozoários, a mitose é uma forma de reprodução assexuada. Nas células pluricelulares a
mitose permite a regeneração de tecidos.
Ao final da mitose as células filhas são geneticamente iguais à célula-mãe. Além
disso, todas as células filhas possuem a mesma quantidade de cromossomos da célula
mãe, ou seja, 46 cromossomos ou também 23 pares de cromossomos homólogos.Logo, na
mitose a célula mãe diplóide (2n), gera duas células filhas diplóides (2n). A mitose é
denominada de divisão equacional, uma vez que cada célula-mãe produz duas células
filhas geneticamente idênticas. 
Na mitose ocorrem dois eventos importantes, um é a divisão das cromátides entre
as células filhas e a divisão ou fissão do citoplasma processo denominado de citocinese. A
mitose é dividida em: Prófase, Metáfase, Anáfase e Telófase.
Prófase
Assim que a Fase G2 termina, se inicia a prófase, neste período há o processo de
condensação do DNA e formação do cromossomo. O aumento da condensação do DNA
impede a síntese de ribossomos, por consequência ocorre o desaparecimento do nucléolo.
Fora do núcleo, os dois centrossomos duplicados começam a se mover para os pólos da
célula, conforme os centrossomos vão migrando, os centríolos orientam a formação fuso
acromático ou fuso mitótico, o qual é uma rede de microtúbulos que cobre todo o
citoplasma. 
O final da prófase é marcado pelo fragmentação da carioteca, ou seja, a lâmina
nuclear se desfaz e os componentes da carioteca fragmenta-se em pequenas vesículas
pelo citoplasma.
 
Metáfase 
Uma vez que a desagregação da carioteca termina, se inicia a metáfase. Assim que
os cromossomos estão livres no citoplasma, os microtúbulos do fuso mitótico “fisgam” os
cromossomos pelo cinetócoro, sendo que cada cromátide-irmã fica voltada para um pólo da
célula. O equilíbrio das tensões dos microtúbulosem cada lado oposto, leva ao
estacionamento dos cromossomos no meio da célula, também chamada de região mediana
ou equatorial formando a placa metafásica ou placa equatorial.
* Alguns autores denominam a fase de desagregação da carioteca e o movimento dos
cromossomos para a região mediana da célula de prometáfase. A metáfase ocorrendo
apenas quando os cromossomos estão na região mediana da célula.
Anáfase 
Nessa fase as cromátides-irmãs se separam, são “puxadas” para os pólos da célula,
pelo encurtamento dos microtúbulos, esse encurtamento ocorre pela desagregação dos
microtúbulos nas extremidades associadas ao cinetócoro. 
 
Telófase 
 Assim que as cromátides chegam aos pólos da célula, em ambos os pólos ocorrem
o descondensamento do DNA, posteriormente a carioteca começa a se reorganizar, o DNA
volta a apresentar como cromatina, o qual retoma sua atividade voltando a produzir RNA,
assim como, os nucléolos reaparecem. Simultaneamente se inicia a citocinese processo em
que o citoplasma é dividido em dois, neste processo há a formação de um anel contrátil,
formado de microfilamentos que irá estrangular o citoplasma, até dá origem a duas células
filhas, cada uma com o seu núcleo.
* Para alguns autores a citocinese é considerada uma etapa adicional da mitose.
 
Meiose 
A meiose é a divisão que acontece nas células germinativas, ou seja, na espécie
humana, os espermatozóides e óvulos. Na meiose a quantidade de cromossomos é
reduzida pela metade nas células-filhas, além disso, ocorrem uma única duplicação de
DNA, sendo que, ocorrem duas divisões, formando quatro células filhas haplóides (n) ou
com metade da quantidade de cromossomos originalmente presentes na célula mãe
diploíde (2n), logo a meiose é denominada de divisão reducional, uma vez que a quantidade
de cromossomos das células-filhas são menores que a da célula-mãe.
Como dito anteriormente na meiose ocorrem duas divisões, as quais são
denominadas meiose I e meiose II, no entanto, as fases que ocorrem na meiose são as
semelhantes às que ocorrem na mitose, dessa forma, na meiose I ocorre prófase I,
metáfase I, anáfase I e telófase I e na meiose II, ocorre prófase II, metáfase II, anáfase II e
telófase II.
Prófase I
Da mesma maneira que na mitose, na meiose o DNA é duplicado na interfase, mais
precisamente na fase S. A Prófase I da meiose I é uma fase longa, que pode ser dividida
em cinco subfases: 
● Leptóteno (do grego, leptos = delgado): Os cromossomos começam a se espiralar
ou se condensar, os filamentos cromossômicos apresentam se finos (daí o nome da
fase), pouco visíveis e já constituídos cada um por duas cromátides. 
● Zigóteno (do grego, zygón = par ou parelha): Começa a atração e o pareamento
dos cromossomos homólogos; os cromossomos homólogos se colocam lado a
lado,como se fossem duas partes de um zíper que se unem; este pareamento ponto
por ponto é conhecido como sinapse ou sinapse cromossômica (o prefixo sin
provém do grego e significa união). 
● Paquíteno (do grego, pachys = grosso): A espiralação ou condensação progrediu:
agora, os cromossomos se encontram totalmente emparelhados, as quatro
cromátides unidas em conjunto forma uma tétrade ou par bivalente. Ocorrem
quebras casuais nas cromátides e uma troca de pedaços entre as cromátides
homólogas, fenômeno conhecido como crossing-over ou permutação ou permuta
ou recombinação genética, o qual é fundamental para a variabilidade genética, ou
seja, a diferença entre a os indivíduos de uma espécie.
● Diploténo (diplós = duplo): os homólogos se afastam e evidenciam-se entre eles
algumas regiões que estão ainda em contato. Essas regiões são conhecidas como
quiasmas (qui corresponde à letra “x” em grego). Os quiasmas representam as
regiões em que houve as trocas de pedaços. 
● Diacenese (dia = através; kinesis = movimento): os cromossomos continuam em
seu movimento de saída, eles permanecem unidos pelos quiasmas que deslizam
para as extremidades. Nesta fase o nucléolo é desaparece e carioteca se desintegra
e os cromossomos ainda associados a quiasmas vão para o citoplasma.
* Não é necessário decorar todas as fases da Prófase I, porém dois eventos são
importantes para diferenciação da meiose e da mitose, que são: o pareamento de
cromossomos que ocorre no zigóteno e o crossing-over ou permutação que ocorre no
paquíteno.
 
Metáfase I 
Os cromossomos se prendem ao fuso acromático e se posicionam na região
equatorial da célula, de forma que o homólogo se posiciona virado para o pólo da célula, o
que os mantêm unidos é o quiasma.
Anáfase I 
Os quiasmas se rompem e cada cromossomo homólogo, junto com sua cromátide
irmã vão para os pólos, pelo encurtamento do microtúbulo. 
Telófase I 
Os cromossomos estão nos pólos da célula, os cromossomos se descondensam, o
nucléolo reaparece e carioteca se reorganiza. São formados dois núcleos nos pólos da
célula, cada um com metade do número de cromossomos que a célula original tinha, ou
seja, a célula original tinha 46, agora as células filhas possuem 23 cromossomos. Na
citocinese, há a separação das duas células filhas, entre a meiose I e meiose II, ocorre a
interfase em que apenas os centrossomos são duplicados nas duas células filhas.
Meiose II
A meiose II é semelhante a mitose, as duas células filhas entram em prófase II, os
cromossomos nas duas células se condensam, assim como, em ambas, o nucléolo
desaparece e a carioteca se fragmenta e o cromossomos se espalham pelo citoplasma. Na
metáfase II, em ambas as células, os cromossomos irão para a região equatorial da célula,
Na anáfase II, os microtúbulos puxam as cromátides para os pólos da célula. Na telófase II
os cromossomos se descondensam e o nucléolo, a carioteca se reorganiza.
Simultaneamente, na citocinese ocorre a separação do citoplasma, e formação de quatro
células-filhas haplóides, isto é, sem cromossomos homólogos e com a metade do número
de cromossomos em relação à célula que iniciou a meiose.
 
O quadro e a imagem abaixo mostram as diferenças da mitose e da meiose: 
Mitose Meiose 
Resulta em duas células geneticamente
iguais.
 Resulta em quatro células 
geneticamente diferentes.
NÃO há redução do número de 
cromossomos: As células filhas 
possuem a mesma quantidade de 
cromossomos da célula-mãe. 
Há redução do número de 
cromossomos: As células filhas 
possuem a mesma metade de 
cromossomos da célula-mãe. 
NÃO há permuta ou permutação ou 
crossing-over.
Há permuta ou permutação ou 
crossing-over.
Ocorre em células somáticas (células 
de todos os tecidos, menos nas 
germinativas).
Ocorre em células germinativas 
(espermatozóides e óvulo).
Ocorre apenas uma duplicação de DNA. Ocorre apenas uma duplicação de DNA.
Ocorre apenas uma divisão celular. Ocorre duas divisões celulares.
Ocorre na reprodução sexuada em 
organismos unicelulares e na 
regeneração de tecidos em organismos 
Ocorre nas células germinativas, em 
organismos em pluricelulares.
pluricelulares.
NÃO há redução de cromossomos. Há redução de cromossomos. 
Uma célula diplóide gera células filhas 
diplóides (2n). 
Uma célula diploide forma quatro 
células filhas haplóides (n). 
Exercícios 
1. Ao comparar mitose com meiose, pode-se concluir que:
a) a meiose está associada à reprodução de pluricelulares, e a mitose, ao seu
crescimento;
b) a meiose divide à metade o número de cromossomas de uma célula, e a mitose o
duplica;
c) a meiose está associada à reprodução de unicelulares, e a mitose, ao seu
crescimento;
d) a mitose garante o número cromossomial da espécie, e a meiose, o número
cromossomial do indivíduo;
e) a mitose só acontece em células reprodutoras, e a meiose só em células haplóides.
 2. (UniFor-2000) Em organismos unicelulares, divisão por mitosesignifica:
a) crescimento;
b) regeneração; 
c) recombinação;
d) reprodução; 
e) gametogênese.
 
 3. Analise os eventos mitóticos relacionados a seguir: 
 I. Desaparecimento da membrana nuclear. 
 II. Divisão dos centrômeros. 
 III. Migração dos cromossomos para os pólos do fuso. 
 IV. Posicionamento dos cromossomos na região mediana do fuso. 
 Qual das alternativas indica corretamente sua ordem temporal? 
a) IV - I - II - III. 
b) I - IV- III - II. 
c) I - II - IV - III. 
d) I - IV - II - III. 
e) IV - I - III - II. 
 4. O esquema a seguir representa o ciclo reprodutivo na espécie humana. 
Após analisar o esquema, é correto afirmar que a meiose ocorre apenas em: 
a) 1; 
b) 2; 
c) 3; 
d) 1 e 2;
e) 2 e 3;
5. Com relação à estrutura do núcleo celular , assinale a opção correta. 
a) O núcleo é delimitado por um envelope nuclear, formado por uma membrana com
apenas uma única membrana. 
b) Uma das características do núcleo celular é a ausência de poros em sua membrana.
c) A membrana nuclear está conectada ao retículo endoplasmático. 
d) No interior do núcleo celular, há somente DNA, que é responsável pela regulação da
síntese de proteínas.